CN102408880A - 一种乙二醇水溶液冷却剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种乙二醇水溶液冷却剂，由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠10～500mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂10～500mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。该冷却剂对碳钢的缓蚀效果显著，且化学性质稳定，远离重金属、亚硝酸盐，对环境相对友好。可使乙二醇水溶液冷却剂在循环系统中对碳钢的平均腐蚀速率≤0.075mm/a；不锈钢的平均腐蚀速率≤0.005mm/a；铜的平均腐蚀速率≤0.005mm/a。

Description

一种乙二醇水溶液冷却剂

技术领域

本发明涉及一种乙二醇水溶液冷却剂。

背景技术

冷冻水及低温盐水是指通过制冷机使其温度下降后再流向冷却工艺的循环水，主要应用在石油化工、钢铁行业及中央空调领域，目前在温度较低的冷冻系统使用的载冷剂中，乙二醇水溶液、氯化钠水溶液以其冰点低、对环境无污染、不易燃、价格低廉等优势广泛应用于各种冷冻机和需要降低冰点的设备及场合。

冷冻水及低温盐水在运行过程中对设备的危害主要体现在对设备的腐蚀，其中以电化学腐蚀为主，也存在化学腐蚀。目前国内广泛采用的防腐措施主要有：(1)选择耐蚀材料；(2)采用金属保护层；(3)选用电极电位更低的牺牲阳极法对系统进行阴极保护；(4)是采用适合系统特点的缓蚀剂防腐技术；(5)提高设备焊接质量、避免焊缝二次补焊；(6)对冷冻水及低温盐水进行机械过滤，减少杂质含量。在以上几种防腐措施中，采用缓蚀剂防腐技术不仅可有效控制腐蚀问题，而且与其他缓蚀防腐方法相比它更为经济、灵活、方便，同时由于缓蚀剂保护不会破坏原有的工艺流程，几乎不需要附加设备，具有经济、有效和适用性强等特点，因此它在冷冻水及低温盐水系统中运用非常广泛。

在密闭的冷冻水及低温盐水系统中较早使用的缓蚀剂是铬酸盐系列，应用较多的是铬酸钠和重铬酸钾，采用加碱控制pH值处理技术，在金属表面产生钝化膜，该处理技术具有缓蚀效率高、无细菌繁殖、价格低廉等特点。但单一的铬酸盐缓蚀剂使用浓度高(需达1000mg/L以上)，因它是强氧化剂，遇还原剂易失效，特别是当水中氯离子和硫酸根离子浓度过高时，铬酸盐浓度不足有加剧点蚀的倾向，更容易引起局部腐蚀，尤其在缝隙或有沉积物的部位，易导致设备腐蚀穿孔，而且铬酸盐对水生生物、哺乳动物及人类有相当大的毒性，对环境易造成严重污染，它是一类危险型缓蚀剂，因而其使用受到严重限制。

亚硝酸盐系列也是一类用在密闭的冷冻水及低温盐水系统中的氧化性缓蚀剂，能抑制多种金属的腐蚀，具有良好的缓蚀效果。但亚硝酸盐在金属表面形成的钝化膜对高浓度的氯离子和硫酸根离子较敏感，易产生局部腐蚀，因而在冷冻水系统中单一使用时必须投加高浓度。目前一般采用亚硝酸盐与钼酸盐、有机磷酸盐等缓蚀剂复配，来降低亚硝酸盐的使用量。亚硝酸盐毒性尽管较铬酸盐低，但对哺乳动物及人类的毒性相当大，是一种可疑致癌物。另外将它用在系统中易被微生物分解，成为微生物的营养源，容易导致铜及铜合金产生腐蚀。

随着人们环保意识的加强，冷冻水及低温盐水系统中的缓蚀剂处理技术将朝着高效、低毒、无公害、无污染的环境友好型方向发展。

发明内容

本发明的目的为解决上述铬酸盐系列或亚硝酸盐系列缓蚀剂存在的污染问题，延长冷冻设备的使用寿命及检修周期，减少停车次数，减少检修费用，提供一种高效、低毒、无公害的环境友好型乙二醇水溶液冷却剂。

本发明采用葡萄糖酸钠、硼砂，按一定配比加入乙二醇水溶液中，得到乙二醇水溶液冷却剂。

本发明提供的乙二醇水溶液冷却剂，由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠10～500mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂10～500mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

本发明提供的乙二醇水溶液冷却剂，由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠100～400mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂100～400mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

本发明提供的乙二醇水溶液冷却剂，由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠200～300mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂200～300mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

本发明所述的乙二醇水溶液，乙二醇的质量浓度为5％～25％。

本发明提供的乙二醇水溶液冷却剂可直接用于低温水循环系统，也可在低温水循环系统设备清洗预膜后使用，清洗预膜采用常规方式进行。

乙二醇水溶液冷却剂的运行温度一般高于其冰点5℃～8℃，乙二醇水溶液的冰点与浓度关系见下表：

乙二醇水溶液冰点(℃)

本发明提供的乙二醇水溶液冷却剂对碳钢的缓蚀效果显著，且化学性质稳定，远离重金属、亚硝酸盐，对环境相对友好。可使乙二醇水溶液冷却剂在循环系统中对碳钢的平均腐蚀速率≤0.075mm/a；不锈钢的平均腐蚀速率≤0.005mm/a；铜的平均腐蚀速率≤0.005mm/a。

本发明乙二醇水溶液冷却剂采用GB/T 18175-2000(水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法)进行缓蚀性能评价。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的实质，下面通过实施例对本发明进行进一步的说明，但并不限制本发明的保护范围。

实施例1：配制2L 25％(质量)乙二醇水溶液，分别将20mg葡萄糖酸钠、20mg硼砂加入盛有2L 25％(质量)乙二醇水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-5.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.051mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。

实施例2：配制2L 30％(质量)乙二醇水溶液，分别将100mg葡萄糖酸钠、100mg硼砂加入盛有2L 30％(质量)乙二醇水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-8.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.043mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。

实施例3：配制2L 35％(质量)乙二醇水溶液，分别将200mg葡萄糖酸钠、200mg硼砂加入盛有2L 35％(质量)乙二醇水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-10.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.046mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。

实施例4：配制2L 45％(质量)乙二醇水溶液，分别将600mg葡萄糖酸钠、600mg硼砂加入盛有2L 45％(质量)乙二醇水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-20.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.055mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。

实施例5：配制2L 50％(质量)乙二醇水溶液，分别将1000mg葡萄糖酸钠、1000mg硼砂加入盛有2L 50％(质量)乙二醇水溶液的烧杯内，搅拌均匀，再将烧杯置于冰柜内，降至-28.0℃，用旋转挂片法进行测试，测得碳钢试片的平均腐蚀速率为0.062mm/a；不锈钢试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a；铜试片的平均腐蚀速率为0.001mm/a。

Claims (4)

1.一种乙二醇水溶液冷却剂，其特征在于：由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠10～500mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂10～500mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

2.根据权利要求1所述的乙二醇水溶液冷却剂，其特征在于：由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠100～400mg/_{L乙二醇水溶液}、硼砂100～400mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

3.根据权利要求1所述的乙二醇水溶液冷却剂，其特征在于：由乙二醇水溶液和葡萄糖酸钠200～300mg/_{L乙二醇水溶液}、侧砂200～300mg/_{L乙二醇水溶液}组成；再用氢氧化钠或氢氧化钾调整乙二醇水溶液冷却剂的pH值至7.5～8.5。

4.根据权利要求1或2或3所述的乙二醇水溶液冷却剂，其特征在于：乙二醇水溶液中乙二醇的质量浓度为5％～25％。